所有材料都有一个燃烧阀值，也就是说，当用激光束去除锈蚀或涂层时，会发生激光烧蚀现象。当光束击中材料表面时，灰尘或锈层中的分子间被破坏，并从基材中脱离，这就类似于把要去除的涂层经过激光束照射之后蒸发掉。
与此同时，每一种材料都有不同的燃烧阀值，当激光束传递的能量高于该特定材料的烧蚀阀值时就会让其瞬间气化。但常见铁锈、油漆等阀值远低于钢和铝等常见金属的阀值，两个值之间的巨大差距可以让污染物和涂层完全蒸发，而不会损坏下面的基层。
但由于激光清洁会将铁锈、油漆蒸发成烟雾，所以通常会在激光器附近安装烟雾回收系统，以确保没有油漆油或灰尘颗粒释放到空气中。